産業ネットワークがスマートシティを実現する方法

Phillip Dodd 氏、ファイバーロードテクノロジー、IIoT エンジニアリングインフラストラクチャおよびセキュリティテクノロジーリード

ネットワークの世界に慣れていない場合は、産業用ネットワークスイッチについて詳しく学ぶことに興味があるでしょう。これらのスイッチは、高密度のイーサネット接続とミリ秒レベルのマルチキャストトラフィックの冗長性を提供します。これらは、重要な都市インフラ、交通、監視用途に最適です。

スマートシティと IIoT の両方にとって、従来の通信テクノロジーと革新的な通信テクノロジーの組み合わせが重要です。これらのサービスを提供するには、スマートオブジェクトが通信してリアルタイムデータを活用する必要があります。接続は、アプリケーションの要件に応じて選択されるさまざまなテクノロジーとプロトコルを使用して提供されます。

産業用ネットワークスイッチとは?

An 産業用ネットワークスイッチとしても知られている産業用イーサネットスイッチは、さまざまな産業をサポートするネットワークデバイスです。ループ設計に焦点を当て、柔軟な機能を提供します。、コスト効率の高い産業用イーサネット通信。これらのデバイスには、さまざまな業界の固有の要件を満たす単一および複数のリングがあります。

産業用ネットワークスイッチを使用すると、制御されたターゲットを絞ったデータ送信が可能になります。産業用ネットワークスイッチは通常、物理的に配置され、最適な位置に配置されるように構成されています。産業用スイッチは、管理対象外の場合と管理対象の場合があります。マネージドイーサネットスイッチは、リングトポロジやラピッドスパニングツリープロトコルなど、複数の冗長性オプションを提供します。

スマートシティとは何ですか?

スマートシティとは、技術的に進歩した都市エリアです。センサーと電子的方法を利用してデータを収集し、リソースと資産をより効率的に管理します。このデータは市の運営を改善するために使用されます。このタイプの都市には、交通管理、交通渋滞、環境モニタリングの改善など、多くの用途があります。スマートシティがどのように機能するかを理解するには、何が都市をスマートにするのかを検討する必要があります。スマートシティの XNUMX つのメリットは次のとおりです。

魅力的な街とは住みやすい街です。企業も住民も同様に魅了します。スマートシティは、モノのインターネットをインフラストラクチャに組み込むことで、交通、廃棄物管理、輸送、自治体サービスを向上させることができます。これにより都市の効率が向上し、都市の費用を節約できます。スマートシティは世界中で人気が高まっており、新しいプロジェクトのほとんどは中国と中東に集中しています。トロント、シンガポール、レイキャビクの都市は現在、デジタル技術を業務に取り入れています。

「スマートシティ」の概念は、相互作用するシステムの複雑なシステムです。これらのシステムは透明で標準化されている必要があります。そうしないと、煩雑で高価なものになってしまいます。一部のスマートシティコンポーネントには、高速光ネットワークおよび有線ネットワーク、センサー、インテリジェント交通システムが含まれます。産業ネットワークは、「スマート」電力網を使用して組織することもできます。そして、スマートシティは人々の健康管理とお金の節約に役立ちます。

なぜ都市をスマートにする必要があるのでしょうか?

スマートテクノロジーを取り入れている都市もあれば、そうでない都市もあります。スマートシティは、運用の合理化やインフラストラクチャへのデジタルインターフェイスだけを意味するものではありません。彼らは人々とデータを統合して、生活の質のためにより良い意思決定を行うことに重点を置いています。この傾向は、都市が持続可能な成長を達成しながら生活を改善し、コストを削減するのに役立ちます。スマートシティが未来の道である理由を XNUMX つ紹介します。これらは住民の生活の質を向上させ、投資を呼び込み、環境を保護するのに役立ちます。

持続可能な都市はエネルギー効率が高くなります。たとえば、スペインのバルセロナでは、スマートな公共照明が廃棄物をゴミ箱から地下保管庫に吸引します。廃棄物コンテナ上のソーラーパネルは市当局に火災や詰まりを警告します。スマートエネルギーメーターは、エネルギー消費量を削減した人々に報酬を与え、公衆衛生の向上に役立ちます。スマートシティは環境に優しいだけでなく、犯罪、タクシーの待ち時間、暗闇での歩行のリスクも軽減します。

スマートシティは公衆衛生へのアクセスを改善するのに役立ちます。スマートシティ全体に配置されたデバイスは、人の健康状態を監視し、データをリアルタイムで医師に送信できます。これらのデバイスは、病気の予防、潜在的な脅威の検出、健康状態に関するリアルタイムの最新情報の提供に使用できます。スマートシティはコミュニティの強化にも役立ちます。近隣または特定の住民グループを監視するために使用できます。このようなシステムは感染者を隔離するのに役立ち、感染源の調査が容易になります。

スマートシティのさまざまなアプリケーションを導入すると、道路交通や火災による死亡者数を 300 ～ XNUMX% 削減できます。これは年間 XNUMX 人の命を救うのに十分な量です。スマートシティは、緊急サービスの応答時間を短縮することで犯罪を減らすこともできます。たとえば、店舗に設置された監視カメラは活動を監視し、犯罪発生後に対応者に証拠を提供できます。スマートシティでは、これらの利点により、セキュリティと安心感が向上します。

スマートシティアプリケーション

健康や環境の質から社会的つながりや市民の参加に至るまで、さまざまな側面に対するスマートシティアプリケーションの影響に関する研究が行われています。スマートシティのアプリケーションは、経済、雇用、生活費にも影響を与えます。これらの研究は、スマートシティアプリケーションの多くの利点を明らかにしています。この調査では、スマートシティアプリケーションの利点は数多くあることが示されていますが、社会に最も大きな影響を与えるものはどれでしょうか? ここではスマートシティアプリケーションの一部を紹介します。詳細については、読み続けてください。

1. スマートインフラストラクチャ

スマートシティアプリケーションのためのスマートインフラストラクチャの開発は、真にコネクテッドシティを実現するための重要な側面です。この種のテクノロジーは、エネルギーや水などの限られた資源を最も効果的に使用するために、情報を収集、処理、展開します。従来のシステムとは異なり、このタイプのテクノロジーを使用すると、変化する条件に自動的に適応できます。スマートシティインフラストラクチャには、スマートネットワーク、建物、公共インフラ、ビーチが含まれます。スマートネットワークは、ネットワークに接続しているユーザーの行動を考慮して、リソース管理を最適化し、損失を最小限に抑えます。たとえば、スマートな高電圧エネルギー伝送ネットワークは、接続されたデバイスをより適切に監視し、効率的な分配を実現します。

2. 大気質管理

スマートシティは大気汚染に取り組むための重要なツールとなっています。大気汚染は病気を引き起こし、さらには死に至る可能性があります。少しのテクノロジーを使えば、スマートシティは大気の質を監視し、特定のゾーンを排出ガスのないゾーンに変えることもできます。これらのスマートシティアプリケーションは、特定の大気汚染源を禁止することもできます。このテクノロジーがスマートシティでどのように使用できるかを学び続けてください。まずは、最も一般的な大気質の問題のいくつかを見てみましょう。

スマートシティで使用できるセンサーネットワークや大気質測定システムは、ますます普及してきています。センサーは街路灯に設置でき、破壊者から安全になるように十分高い位置に設置することができ、同時に人々が呼吸する空気を測定するのに十分な低い位置に設置することもできます。スマートライトはハイブリッド車に直接接続することもできます。汚染レベルが高い場合、システムはこれらの車両を自動的に電気モードに切り替えることができます。最終的に、このテクノロジーはスマートシティへの道を切り開きます。

3. スマートパーキング

スマートパーキングソリューションを都市に追加すると、交通の流れが改善されるだけでなく、不動産、交通、公共事業、文化遺産にも利益がもたらされます。たとえば、人気の駐車スペースを特定することで、市当局は交通の流れのパターンを作成し、渋滞を回避できるようになります。さらに、これらのソリューションは病院の衛生状態の改善にも役立ちます。これらすべての利点により、スマートシティ駐車場はスマートシティの開発に必要な要素となります。

4. トラフィック管理

道路の使用を制御するには、さまざまな交通管理ハードウェアが使用されます。高性能車両は、在庫、形状、360 度写真測量などのデータを収集します。交通管理システムは、自動車両計数ステーションも使用して、車両の使用状況に関する過去および現在の情報を提供します。交通管理ハードウェアからさまざまな種類のデータが収集され、交通がどこでどのように移動しているかを判断し、それに応じて管理します。交通管理システムは、市内の交通の流れを管理するのに役立ち、道路に必要な改修を決定するのにも役立ちます。

5. スマートな廃棄物管理

IIoT ベースのスマート廃棄物管理ソリューションは、センサーを使用してゴミ箱の動き、満杯、温度を監視します。さらに、ドライブレコーダーは位置やその他の状況を監視し、定期メンテナンスのフラグを立てることで車両管理を強化します。 IoT ゴミ箱の利点は数多くあります。スマート廃棄物管理ソリューションは、複数の異なる IT 要素を使用して運用コストを削減し、効率を向上させます。スマート廃棄物管理システムのコンセプトは、交通量を削減し環境を改善することにより、市民の満足度を向上させることを目的としています。これは、廃棄物検出率と無線伝送システムを最適化することで実現されます。

産業用ネットワークスイッチの利点

産業用ネットワークスイッチのさまざまな利点の中には、幅広い温度環境に適応する能力、長い耐用年数、および超耐干渉性能などがあります。さらに、ネットワーク全体のパフォーマンスに影響を与えることなく、スイッチを産業用ネットワークに設置できます。この種のスイッチがビジネスをどのように改善できるか疑問に思っている場合は、読み続けてください。結局のところ、このタイプのスイッチの目的は、データ送信をよりターゲットを絞って制御することです。

1. 幅広い温度環境に適応

産業用ネットワークスイッチは、最も過酷な条件に耐えられるように設計されている必要があります。産業用イーサネットスイッチは堅牢で、幅広い温度変動に耐える必要があります。一般的なイーサネットスイッチとは異なり、産業用スイッチは激しい振動や衝撃に耐える必要があります。一般的なイーサネットスイッチとは異なり、産業用スイッチは温度変化に耐えることができなければなりません。

2.長寿命

ビジネス IT スイッチはデータセンターアプリケーションに最適ですが、産業用スイッチはより過酷な条件の環境向けに構築されています。通常、IP40 保護等級を備えており、危険な場所での使用が承認されています。通常のイーサネットスイッチと比較して、産業用スイッチは耐久性に優れ、極端な温度変化や電気ノイズに耐え、最も過酷な環境にも設置できます。産業用イーサネットスイッチがプロジェクトにとって正しい選択であるかどうかを判断する方法は次のとおりです。

産業用スイッチは、過酷な条件に耐え、ネットワークのニーズに長年対応できるように設計されています。産業環境ではダウンタイムに多大なコストがかかるため、産業用イーサネットスイッチは長期間使用できるように設計されています。この耐久性は、IT スタッフがコンポーネントの修理に対応できない可能性がある遠隔地で特に役立ちます。これは、産業用イーサネットスイッチが最大 10 年以上使用できることを意味します。ビジネス IT スイッチは 1.5 ～ 3 年の寿命しか提供できませんが、産業用イーサネットスイッチは何年にもわたって信頼性の高い接続を提供できます。

3. 超耐干渉性能

産業用スイッチは、高温、激しい粉塵、過酷な環境条件などのさまざまな条件に耐えられるように特別に設計されています。これらのスイッチは多くのコンポーネント要件があるため、物理的強度と保護を強化するために頑丈な金属ケースに組み込まれていることがよくあります。 IP30 定格のカバーは、未使用のイーサネットポートを保護します。さらに、これらのスイッチは 35mm DIN レールに取り付けることができます。さらに、バックパネルを取り付けるためのオプションもあります。

産業用イーサネットスイッチは、柔軟な産業アプリケーションのニーズを満たすために開発されました。このスイッチは、コスト効率の高い産業用イーサネット通信ソリューションを提供できます。その設計は、シングルリングまたはマルチリングのいずれかであるループ設計に焦点を当てています。

4. 高速リングネットワーク

このタイプのネットワークにより、異なるワークステーション間でデータを迅速かつ確実に送信できます。ネットワーク内のデバイスは相互接続されているため、このタイプのネットワークは多数のワークステーションをサポートでき、また、新しいデバイスに対応できる適応性と柔軟性も備えています。スター型トポロジと比較して、リングネットワークはより小さなスペースでより多くのデバイスを処理できます。

このタイプのネットワークは、高速フェイルオーバーを保証する標準ベースのプロトコルであるメディア冗長プロトコルに基づいています。この方法を使用すると、各スイッチはネットワークに冗長接続されます。この設計により、よりシンプルでコスト効率の高いケーブル配線インフラストラクチャも可能になります。ファストリングネットワークは、単一ポイントで生産が中断される可能性がある産業環境に適したオプションです。

5. ノイズ低減

産業用イーサネットスイッチは、ツイストワイヤと光ファイバケーブルの両方をサポートします。短距離の場合はツイストワイヤケーブルで十分ですが、多くの産業環境では、光ファイバケーブルの方が柔軟性が高く、通信範囲が広いです。騒がしい環境では、電気ノイズによりネットワーク接続が中断される可能性があります。これが、産業用イーサネットスイッチがノイズを軽減し、ネットワーク接続を改善するのに役立つ理由です。産業用イーサネットスイッチは、ノイズ低減に加えて、より広い帯域幅も備えています。

標準の PoE スイッチとは異なり、産業用 PoE スイッチは冗長電源入力を備えています。標準スイッチとは異なり、産業用 PoE スイッチは、環境問題によるダウンタイムを最小限に抑えながら冗長ネットワークを形成できます。自己修復時間が速いため、障害が発生したデータ経路から 50 ミリ秒未満で回復できます。さらに、産業用 PoE スイッチは堅牢なセキュリティを提供し、電源が落ちた場合でもネットワークが機能できるようにします。さらに、スイッチにはデータを保護する堅牢なファイアウォールが装備されています。

最終的な思考

導入が鍵となりますが、IIoT の真の利点は、複数のドメインのシステムが統合されたときに見出されます。通常はサイロ化されている数十の部門が含まれるスマートシティを想像してみてください。たとえば、公立病院では、太陽光発電と風力発電の両方に加えて、ディーゼル発電機も使用しています。 IIoT システムは、エネルギー負荷と発電機を管理する場合があります。ビルディングオートメーションシステムと統合することもできます。

IIoT ソリューションを導入するには、都市が生成する大量のデータを管理できる必要があります。都市には大規模なインフラストラクチャネットワークが存在するため、IIoT はこのアプローチの理想的な候補です。スマートシティソリューションを展開することで、これらのプロジェクトは都市を接続し、システムにインテリジェンスを追加します。しかし、課題は機会よりも困難であることがよくあります。この記事では、IIoT の導入におけるいくつかの課題と、IIoT が都市にどのように役立つかを見ていきます。